La luna tiene fases porque orbita alrededor de la Tierra, lo cual hace que la la parte que vemos iluminada cambie. La luna tarda 27.3 dias en dar una vuelta alrededor de la Tierra, pero el ciclo de fases lunares (de Luna nueva a Luna nueva) es 29.5 dias. La Luna pasa los 2.2 dias extra "persiguiendo" a la Tierra porque ésta se desplaza unos 30 millones de kilómetros alrededor del Sol durante el tiempo que la Luna necesita para completar una órbita alrededor de la Tierra.
En la fase de Luna nueva, la Luna esta tan cerca del Sol en el cielo que ninguna parte de la cara que muestra a la Tierra está iluminada (1). En otras palabras, la Luna está entre la Tierra y el Sol. En cuarto creciente la Luna medio iluminada esta en el punto más alto del cielo a la puesta de Sol, y se pone unas seis horas más tarde. En Luna llena, la Luna esta detrás de la Tierra respecto al Sol (3). A medida que el Sol se pone, la Luna sale con la cara que apunta a la Tierra completamente expuesta a la luz del So (5)l.
Tú mismo puedes crear una simulación de la relación entre el Sol, la Tierra, y la Luna usando una lámpara, un balón de baloncesto y una pelota de béisbol. Marca un punto en el balón de baloncesto, el cual te representa a tí como un observador en la Tierra, y juega con varias alineaciones de la Tierra y la Luna delante de la luz de tu Sol (la lámpara).
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